Jak działa noktowizor w ukrytej kamerze?

Noktowizor w ukrytej kamerze to możliwość przechwytywania użytecznego wideo, gdy światło widzialne jest bardzo słabe lub nieobecne. W większości kompaktowych ukrytych kamer osiąga się to za pomocąoświetlenie podczerwone (IR).. Diody podczerwieni oświetlają scenę światłem w bliskiej-podczerwieni, obiektyw zbiera odbite światło, a czujnik obrazu przetwarza je na sygnał wideo.

Dzięki temu procesowi kamera noktowizyjna na podczerwień może kontynuować nagrywanie, gdy obrazowanie w normalnym świetle widzialnym-przestanie być skuteczne.

Co to jest noktowizor w ukrytej kamerze?

Większość systemów noktowizyjnych z ukrytą kamerą korzystaaktywne widzenie w nocy w podczerwieni. „Aktywny” oznacza, że ​​kamera zapewnia własne oświetlenie, zamiast polegać wyłącznie na świetle istniejącym w pomieszczeniu.

Diody podczerwieni emitują fale o długości znajdującej się poza lub w pobliżu granicy normalnej ludzkiej wrażliwości wzrokowej. Obiekty w scenie odbijają część światła podczerwonego z powrotem w kierunku kamery. Czujnik obrazu wychwytuje te odbicia i wykorzystuje je do utworzenia obrazu nocnego.

To różni się od obrazowanie przy słabym-oświetleniu lub przy świetle gwiazd, co zależy od dostępnego światła otoczenia. Noktowizor z aktywną podczerwienią może nadal działać nawet wtedy, gdy w scenie nie ma użytecznego światła widzialnego.

Jak działa noktowizor na podczerwień w ukrytej kamerze?

Proces pracy jest prosty.

Gdy oświetlenie otoczenia spadnie poniżej określonego poziomu, kamera przełącza się w tryb nocny. Diody LED podczerwieni zaczynają oświetlać pole widzenia światłem bliskiej-podczerwieni.

Światło to uderza w ściany, meble, ludzi i inne przedmioty. Część jest odbijana z powrotem w stronę aparatu.

Theobiektywzbiera odbite światło podczerwone i kieruje je naPrzetwornik obrazu CMOS. Czujnik przetwarza przychodzące fotony na dane obrazu elektrycznego. Procesor sygnału obrazu (ISP) w aparacie reguluje następnie ekspozycję, szum, kontrast i inne parametry obrazu przed utworzeniem ostatecznego filmu.

Pełna ścieżka obrazowania wygląda następująco:

Diody podczerwieni → Scena → Odbita podczerwień → Obiektyw → Czujnik CMOS → ISP → Obraz nocny

Ponieważ widzenie w nocy w podczerwieni opiera się głównie na informacjach w podczerwieni, a nie na informacjach o kolorze normalnego-światła widzialnego, wynikowy obraz jest zwykle czarno-biały.

Jakie komponenty sprawiają, że noktowizor działa?

Noktowizor nie jest tworzony przez jeden element. Zależy to od współpracy kilku części optycznych i elektronicznych.

Diody podczerwieni

Diody IR zapewniają oświetlenie potrzebne, gdy światło widzialne jest niewystarczające. Ich moc wyjściowa, długość fali, położenie i zasięg wpływają na równomierne oświetlenie sceny.

Więcej diod LED nie oznacza automatycznie lepszego widzenia w nocy. Złe rozmieszczenie diod LED może spowodować powstanie jasnych obszarów, ciemnych krawędzi lub nierównej ekspozycji.

Obiektyw i przetwornik obrazu

Soczewka zbiera odbite światło podczerwone i kieruje je w stronę czujnika. Przetwornik obrazu-zwykle CMOS w nowoczesnych aparatach kompaktowych-przekształca to światło w obraz elektroniczny.

Czułość czujnika ma ogromne znaczenie przy-działaniu przy słabym oświetleniu. Wymiary czujnika, charakterystyka pikseli i konstrukcja optyczna mogą mieć wpływ na ilość przechwytywanych przydatnych informacji o obrazie. Aby uzyskać głębsze wyjaśnienie, zobjak rozmiar czujnika aparatu wpływa na-działanie przy słabym oświetleniu.

Sama wyższa rozdzielczość wideo nie gwarantuje czystszego obrazu w nocy, jeśli czujnik nie jest w stanie uchwycić wystarczającej ilości światła.

Filtr podczerwieni-odcinający

JakiśFiltr-odcinający podczerwieńto filtr optyczny służący do blokowania fal podczerwieni podczas normalnej pracy w ciągu dnia.

W świetle dziennym pomaga zachować dokładniejsze kolory, zapobiegając przedostawaniu się nadmiaru podczerwieni do czujnika. W nocy wiele kamer typu dzień/noc przesuwa filtr ze ścieżki optycznej, dzięki czemu czujnik może otrzymać więcej światła podczerwonego.

Ten mechanizm przełączający jest kluczowym powodem, dla którego jedna kamera może generować normalne kolorowe obrazy w ciągu dnia i monochromatyczne obrazy w podczerwieni w nocy.

Nocne widzenie w podczerwieni a widzenie w nocy przy słabym-oświetleniu

Obrazowanie w podczerwieni i przy słabym{{0}oświetleniu rozwiązuje podobny problem, ale robi to inaczej.

Aktywny noktowizor na podczerwień

Kamera noktowizyjna na podczerwień tworzy własne oświetlenie. Dzięki temu aktywna podczerwień nadaje się do środowisk, w których użyteczne światło widzialne może całkowicie zaniknąć.

To podejście jest stosowane w różnych kompaktowych obudowach, w tym w produktach takich jakKamera z czujnikiem dymu i noktowizorem, gdzie system IR musi działać w stałej obudowie wewnętrznej.

Zdjęcia w słabym-oświetleniu lub przy świetle gwiazd

Kamery-o słabym oświetleniu korzystają z czułych czujników i przetwarzania obrazu, aby lepiej wykorzystać słabe światło otoczenia, takie jak oświetlenie uliczne lub inne oświetlenie resztkowe.

Mogą generować kolorowe obrazy w warunkach, w których konwencjonalne aparaty byłyby trudne, ale nadal potrzebują trochę użytecznego światła.

Kluczowe rozróżnienie jest proste:obrazowanie przy słabym-oświetleniu wykorzystuje światło dostępne; aktywny noktowizor na podczerwień zapewnia własne oświetlenie.

Podczerwień 850 nm a. 940nm: jaka jest różnica?

850 nm i 940 nm to dwie popularne długości fal bliskiej-podczerwieni stosowane w systemach noktowizyjnych.

Żadna długość fali nie jest automatycznie „lepsza”.

System 850 nm może zapewnić silniejszą reakcję czujnika i wydajne oświetlenie. Konstrukcja 940 nm może zmniejszać blask emitera w zakresie widzialnym, ale wiele czujników obrazu ma niższą czułość przy tej długości fali.

Wybór między nimi stanowi kompromis-techniczny, obejmujący reakcję czujnika, zużycie energii, zasięg oświetlenia i konstrukcję produktu.

Co wpływa na zasięg widzenia w nocy i jakość obrazu?

Nie ma uniwersalnego optymalnego zasięgu widzenia w nocy. Podana odległość kamery ma sens tylko w połączeniu z całym systemem obrazowania i warunkami testowymi.

Oświetlenie IR

Zasięg widzenia w nocy zależy w dużym stopniu od mocy podczerwieni, długości fali, pokrycia wiązki i ustawienia diod LED. Wąska, silna wiązka podczerwieni może sięgać dalej, natomiast szersze pole widzenia wymaga oświetlenia większego obszaru.

Wydajność czujnika i obiektywu

Czułość czujnika i wydajność obiektywu decydują o tym, jak skutecznie odbite światło podczerwone dociera i jest przechwytywane przez system obrazowania.

Rozdzielczość ma znaczenie dla zarejestrowanych szczegółów, ale4K nie oznacza automatycznie lepszego widzenia w nocy. Kamera o wysokiej-rozdzielczości może nadal generować zaszumione lub słabe obrazy w nocy, jeśli oświetlenie i niska-czułość na światło są słabe.

Tę samą zasadę stosuje się przy porównywaniu specyfikacji megapikselowych kamer bezpieczeństwa: rozdzielczość i wydajność obrazowania przy słabym oświetleniu- należy oceniać osobno. Nasz Porównanie rozdzielczości kamery bezpieczeństwa 5 MP i. 8MPwyjaśnia to rozróżnienie bardziej szczegółowo.

Odległość i środowisko

Wydajność widzenia w nocy zmienia się także w zależności od odległości obiektu, oświetlenia otoczenia, współczynnika odbicia obiektu i pobliskich powierzchni.

Bardzo odblaskowy obiekt znajdujący się blisko obiektywu może wydawać się prześwietlony, natomiast ciemny lub odległy obiekt może odbijać znacznie mniej energii podczerwieni z powrotem do aparatu.

Dlatego noktowizor należy oceniać jako kompletny system, a nie pojedynczą specyfikację.

Dlaczego noktowizor jest trudniejszy w ukrytej kamerze?

Kompaktowe kamery ukryte mają znacznie mniej miejsca na optykę, diody IR, elementy PCB, systemy zasilania i zarządzania ciepłem niż większe kamery CCTV.

Stwarza to jednocześnie kilka ograniczeń inżynieryjnych:

Ograniczona przestrzeń do umieszczenia diody IR

Małe wymiary obiektywu i obudowy

Ograniczony budżet baterii lub mocy

Ciepło generowane przez ciągłą elektronikę i oświetlenie IR

Wybór czujnika i obiektywu w zwartej konstrukcji

Wymagany zasięg widzenia w nocy w zależności od rozmiaru urządzenia

Zwiększenie mocy wyjściowej podczerwieni może poprawić oświetlenie, ale może również zwiększyć zużycie energii i obciążenie termiczne. Większy zasięg docelowy może wymagać zmian w układzie diod LED, optyce, wyborze czujnika lub konstrukcji obudowy.

Te kompromisy-różnią się także w zależności od formy produktu. Bardzo kompaktowymini kamera szpiegowska z noktowizoremma inne ograniczenia przestrzenne i energetyczne niż urządzenia zasilane w sposób ciągły, takie jakŁadowarka USB, ukryta kamera z noktowizorem.

Wyzwaniem nie jest po prostu umożliwienie działania noktowizora. Równoważy oświetlenie, jakość obrazu, zużycie energii, ciepło i rozmiar produktu w bardzo ograniczonej przestrzeni.

Często zadawane pytania dotyczące noktowizora z ukrytą kamerą

Czy ukryta kamera może widzieć w całkowitej ciemności?

Ukryta kamera z aktywnym oświetleniem w podczerwieni może działać bez widzialnego światła otoczenia, ponieważ diody LED podczerwieni zapewniają oświetlenie potrzebne czujnikowi obrazu. Kamera korzystająca wyłącznie z obrazu przy słabym-oświetleniu nadal potrzebuje trochę dostępnego światła.

Dlaczego widzenie w nocy jest zwykle czarno-białe?

Tryb nocny w podczerwieni opiera się głównie na informacjach z bliskiej-podczerwieni, a nie na pełnych informacjach o kolorze światła widzialnego-wykorzystywanych podczas obrazowania w dzień. Z tego powodu większość aktywnych systemów IR wyświetla obraz nocny w trybie monochromatycznym.

Czy 4K oznacza lepsze widzenie w nocy?

Nie. 4K zwiększa rejestrowaną szczegółowość przestrzenną, ale widzenie w nocy zależy również od czułości czujnika, wydajności obiektywu, oświetlenia w podczerwieni, ekspozycji i przetwarzania obrazu.

Czy widzenie w nocy w podczerwieni to to samo, co obrazowanie termowizyjne?

Nie. Konwencjonalne zdjęcia noktowizyjne w podczerwieniodbite w pobliżu-światła podczerwonego. Termowizja wykrywa promieniowanie podczerwone związane z ciepłem emitowanym przez obiekty. Są to różne technologie obrazowania.

Wniosek

Noktowizor z ukrytą kamerą zwykle działa poprzez oświetlanie ciemnej sceny światłem podczerwonym i przechwytywanie odbitego podczerwieni za pomocą obiektywu i czujnika obrazu. Ostateczny wynik zależy od całego systemu obrazowania, w tym od długości fali podczerwieni, czułości czujnika, optyki, przełączania-odcięcia podczerwieni, przetwarzania obrazu, mocy i konstrukcji fizycznej.

Allcamopracowuje i produkuje minikamery i ukryte kamery oraz wspiera projekty OEM/ODM obejmujące wybór czujnika i obiektywu, projekt PCB i konstrukcję, konfigurację noktowizora, oprogramowanie sprzętowe i powiązane dostosowywanie produktu. Jeśli oceniasz projekt kamery noktowizyjnej lub opracowujesz produkt dostosowany do indywidualnych potrzeb, skontaktuj się z nami, aby omówić wymagania techniczne i docelowe zastosowanie.